Jak zapewniać ochronę przeciwwybuchową?

Jak zapewniać ochronę przeciwwybuchową?



<p>Źródłem zagrożeń wybuchowych są głównie gazy i pary palne. Zamiast unikania
ich zapłonu przez zastosowanie środków ochrony przeciwwybuchowej
preferowana może być ich detekcja, zanim staną się zapalne.</p>
<p>Zagrożenie wybuchem
jest wszędzie<Br>
Wszędzie, gdzie istnieją sytuacje
zagrożenia wynikające z obecności
gazów i par łatwopalnych, np. przy
eksploracji złóż oraz magazynowaniu
ropy i gazu, transporcie i magazynowaniu
gazów oraz cieczy palnych,
procesach wykorzystujących
rozpuszczalniki lub przy przetwarzaniu
tworzyw sztucznych, spotkać
można zawsze środki ochrony przeciwwybuchowej
- zwykle regulowane
prawnie, utrzymujące bezpieczeństwo
personelu i zakładu.<p>
W zależności od zastosowania istnieje
możliwość wykorzystania różnych
zasad pomiarowych do detekcji
gazów i par - dostępne są sensory katalityczne,
detektory punktowe lub systemy
podczerwone typu "open-path".<p>
Gdy detektory używane są w połączeniu
ze sterownikiem centralnym,
takim jak Dräger REGARD, możliwa
jest wczesna detekcja gazów i par palnych,
gdy stężenia są na tyle niskie, że
pozwalają na niezawodne zażegnanie
stanów niebezpiecznych - ryzyka
wybuchu.<p>
Metodologia ochrony
przeciwwybuchowej<br>
Gazy i pary łatwopalne mogą zostać
zapalone wyłącznie przez źródło
zapłonu o wystarczająco wysokiej
energii lub wystarczająco wysokiej
temperaturze, jeśli - w warunkach atmosferycznych
- występują w wystarczająco
wysokich stężeniach w mieszaninie
z tlenem atmosferycznym.
To stężenie mieszaniny nazywane jest
DGW, tj. dolną granicą wybuchowości.
Aby uzyskać zapłon, konieczne
jest spełnienie trzech warunków:
<ol><li>Stężenie gazu palnego lub pary
musi być powyżej DGW
<li>Musi istnieć wystarczająco wysokie
stężenie tlenu
<li>Do tego musi być wystarczająco
wysoka temperatura lub wystarczająca
energia źródła zapłonu</li></ol>
<p>Patrząc z drugiej strony,
zasada brzmi: jeśli nie
zostanie spełniony jeden
z tych trzech warunków,
można zagwarantować, że
nie wystąpi zapłon lub wybuch.<p>
Stąd też środkami ochrony
przeciwwybuchowej
mogą być:</p>
<ul><li>ograniczanie stężeń,
<li>inertyzacja,
<li>użycie sprzętu Ex.</li></ul>
<p>Najbezpieczniejszą
metodą ograniczania
stężeń jest usunięcie gazów
i par palnych z procesu
- zwykle nie jest to jednak praktyczne.
Tam, gdzie stosowane są
gazy i pary palne, do ograniczania
stężeń używane są zwykle systemy
detekcji gazowej. Akceptowalne jest
również przekroczenie przez gazy
i pary palne poziomu DGW w zamkniętych
procesach i utrzymanie
stężenia tlenu wystarczająco niskiego
do kontrolowania ryzyka wybuchu
(inertyzacja).<p>
Jeśli jednak powyższe środki nie
są wystarczające, konieczne jest zaprojektowanie
wszystkich używanych
urządzeń elektrycznych zgodnie
z pewnymi normami ochrony przeciwwybuchowej,
tak aby nie stały się
one źródłami zapłonu przy uwolnieniu
gazów lub par palnych.<p>
Dalsze porady dotyczące tej metodologii
znaleźć można w normie
zharmonizowanej EN 1127-1.</p>
<h5>ZAPOBIEGANIE POTENCJALNIE
WYBUCHOWYM ATMOSFEROM
- PODSTAWOWE
ŚRODKI OCHRONY PRZECIWWYBUCHOWEJ</h5>
<p>Poniżej DGW brak zagrożenia
wybuchem<p>
Ograniczanie stężeń (1) i inertyzacja
(2) nazywane są także środkami
podstawowymi, ponieważ zapobiegają
tworzeniu stężeń zapalnych. Natomiast zastosowanie urządzeń w wykonaniu
przeciwwybuchowym (3)
określane jest mianem środka wtórnego,
gdyż nie zapobiega tworzeniu
stężeń zapalnych, lecz jedynie ich zapłonowi.<p>
Ograniczanie stężeń oznacza aktywne
rozcieńczanie, np. przez automatyczne
wentylowanie strefy zagrożenia
świeżym powietrzem jeśli
stężenie wzrasta powyżej progu 20%
DGW. Jeśli w wyniku nieskuteczności
środka zaradczego stężenie nadal
wzrasta, konieczne jest wyłączenie
urządzeń i sprzętu niezabezpieczonych
przed wybuchem. Systemy detekcji
gazowej używane w tym celu
muszą posiadać dopuszczenia typu
jednostki notyfikowanej w odniesieniu
do ich zgodności z normami europejskimi
(dawnej wg EN 50054ff lub
EN 61779, aktualnie wg EN 60079-29-1). Dotyczy to zarówno sensora i przetwornika
pomiarowego, jak również
centralnej jednostki sterującej.<p>
Ponieważ inertyzacja jest zapobiegawczym
środkiem ochrony przeciwwybuchowej,
sprzęt do pomiarów
tlenu sterujący procesem inertyzacji
musi również posiadać dopuszczenia
typu dla takiego zastosowania
na terenie Europy i spełniać
odpowiednie normy zharmonizowane
(np. EN 50 104).</p>
<table class="glowka" align="center" width="100%">
<tbody>
<tr>
<td>
<h5>Prze tworniki pomiarowe Dräger</h5>
<p>Dräger PEX 3000<br>
Przetwornik pomiarowy 4-20 mA
z sensorem katalitycznym DrägerSensor
DD, wbudowanym konwerterem
4-20 mA w wykonaniu przeciwwybuchowym,
7-segmentowym wyświetlaczem
i obsługą 2-przyciskową (do
kalibracji), podłączany do sterowników
centralnych z wejściami 4-20 mA.<p>
Dräger Polytron SE Ex<br>
Głowica czujnikowa bez elektroniki,
wyposażona w  sensor pellistorowy
z sygnałem pomiarowym mV,
podłączana do specjalnych sterowników
centralnych, zakres pomiarowy
0-100 lub 0-10% DGW, dostępna
również wersja wysokotemperaturowa
do 150°C.<p>
DrägerSensor IR<br>
Sensor IR w wykonaniu przeciwwybuchowym
w obudowie ognioszczelnej,
podobny do Dräger PIR 3000,
lecz wyposażony w  emulację sensora
pellistorowego w  celu zamiany
pellistorów, ma specjalne wyjście
mV podłączane do sterowników centralnych.
<p>Dräger PIR 7000<br>
Solidny przetwornik pomiarowy IR
w wykonaniu przeciwwybuchowym
z sensorem IR w ognioszczelnej obudowie
ze stali nierdzewnej dla sterowników
centralnych z  wejściem
4-20 mA, odpowiedni do systemów
bezpieczeństwa wg SIL2, certyfikowany
zgodnie z IEC 61508, dopuszczenia
ATEX, IECEx i UL.<p>
Dräger PIR 3000<br>
Przetwornik pomiarowy w wykonaniu
przeciwwybuchowym z sensorem IR
w obudowie ognioszczelnej, podłączany
do sterowników centralnych z wejściem
4-20 mA, dopuszczenia ATEX,
IECEx i UL.<p>
Dräger Polytron Pulsar<br>
Detektor gazowy Open Path w wykonaniu
przeciwwybuchowym do detekcji
stężeń gazowych wzdłuż linii
widzenia do 200 m.
<p>Polytron 8700<br>
Ognioszczelny przetwornik pomiarowy IR do podłączenia do sterowników centralnych
z wejściem 4-20 mA, odpowiedni do systemów SIL2, ma dopuszczenia
UL, ATEX, CSA i IECEx oraz znak CE.</p>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<h5>UNIKANIE EFEKTYWNYCH
ŹRÓDEŁ ZAPŁONU
- WTÓRNA OCHRONA
PRZECIWWYBUCHOWA</h5>
<p>Bez źródła zapłonu nie
istnieje niebezpieczeństwo
wybuchu<br>
Jeśli nie można bezpiecznie zażegnać
lub skutecznie zapobiec (np.
przez użycie systemów detekcji gazowej)
utworzeniu atmosfer zapalnych,
sprzęt elektryczny użyty w danej strefie nie może stać się źródłem zapłonu:
konieczne jest takie jego zaprojektowanie,
aby jego użycie nie powodowało
zapłonu atmosfer łatwopalnych.<p>
Typy ochrony<br>
W detekcji gazowej stosowane są
cztery z siedmiu znormalizowanych
typów ochrony: ognioszczelność (d),
iskrobezpieczność (i), hermetyzacja
(m) oraz wzmocnienie budowy
(e). Hermetyzacja zapobiega gorącym
powierzchniom i iskrom mechanicznie,
natomiast w urządzeniach
iskrobezpiecznych stosowane
jest ograniczenie mocy elektrycznej.
Ogólnie w osłonach ognioszczelnych
dopuszczalne są wybuchy wewnętrzne
- są one jednak zaprojektowane
tak, aby były odporne na ciśnienie
wybuchu i niezawodnie zapobiegały
przeskokom. Wzmocnienie budowy
jest ograniczone do urządzeń pasywnych,
takich jak skrzynki przyłączeniowe,
zaciskowe i dławiki kablowe,
które mają budowę znacznie redukującą
ryzyko utworzenia gorących
powierzchni lub iskier. Urządzenia
i sprzęt w wykonaniu przeciwwybuchowym
muszą mieć dopuszczenia
typu i certyfikację jednostki notyfikowanej.<p>
Ochrona Ex jest wymogiem
prawnym<br>
Ochrona przeciwwybuchowa stała
się wymogiem prawnym poprzez
przekształcenie dyrektyw UE 94/9/WE i 99/92/WE, znanych także jako
ATEX 95 i ATEX 137, w rozporządzenia
krajowe. Producenci urządzeń
w wykonaniu przeciwwybuchowym
muszą oznaczać swoje
urządzenia jednolicie według kategorii
urządzenia wskazującej dozwolony
zakres zastosowań,
natomiast użytkownicy
takich urządzeń zobowiązani są
do klasyfikacji miejsc z potencjalnie
wybuchowymi atmosferami na strefy
w zależności od prawdopodobieństwa
wystąpienia atmosfer palnych
i charakterystyki substancji palnej:
gazów lub par (G) oraz pyłów (D).<p>
Przykład: II 2 GD to typowa kategoria
dla urządzeń, które mogą zostać
zastosowane w strefie 1 i strefie 2,
jak również w strefie 21 i 22, podczas
gdy urządzenia używane w strefie 2
muszą posiadać oznakowanie przynajmniej
II 3 G.<p>
W USA ochrona przeciwwybuchowa
regulowana jest normą NEC 505,
zaś stosowne oznakowanie sugeruje
także wskazówki dotyczące zastosowania
z użyciem terminów "klasa"
i "dział". W tym przypadku preferowane
są urządzenia wykorzystujące
do ochrony ognioszczelność lub
iskrobezpieczność. Większość krajów
uznaje europejskie lub amerykańskie
normy ochrony przeciwwybuchowej.
W ostatnich latach zauważalna jest
tendencja zmierzająca w stronę norm
ochrony IEC-Ex opartych na normach
ochrony przeciwwybuchowej
IEC. Sprzęt detekcji gazowej Dräger
spełnia wymagania ochrony przeciwwybuchowej
CENELEC (ATEX,
Europa), UL (USA), CSA (Kanada)
i IEC-Ex (ogólnoświatowe).</p>



<p>Dräger Safety Polska Sp. z o.o.<br>
<a href="http://www.draeger.com" target="_blank" rel="nofollow">www.draeger.com</a></p>